隔板注塑模具设计及其关键零件数控加工工艺与数控编程【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 前 言 模具是现代化工业生产的重要工艺装备，被称为“工业之母 ”。其广泛应用于汽车 、拖拉机 、 飞机 、 家用电器 、 工程机械 、 动力机械 、 冶金 、 机床 、 兵器 、 仪器仪表 、 轻工 、日用五金等制造业中 ,起着极为重要的作用 ;模具是实现上述行业的钣金件 、 锻件 、 粉末冶金件 、 铸件 、 压铸件 、 注塑件 、 橡胶件 、 玻璃件 、 陶瓷件等生产的重要工艺装备。采用模具生产毛坯或成品零件，是材 料成形的重要方式之一，与且学加工相比，具有材料利用率高 、 能耗低 、 产品性能好 、 生产率高和成本低等显著特点。 塑料模具是整个模具工业中的一枝独秀，发展极为迅速，应用范围极其广泛。其中塑料注射成型所用的模具称为注射成型模具，简称注射模。塑料的注射成型过程，是借助于注射机内的螺杆或柱塞的推力，将已经塑化的塑料熔体以一定的压力和速率注射到闭合的模具型腔内，经冷却 、 固化 、 定型后开模而获得制品。当塑料原材料，注射机和注射成型工艺参数确定后，制品的质量和注射成型的生产率就基本上取决于注射模的结构类型和工作特性。 本次毕业设 计的题目为排骨架的注塑模具设计 , 设计目的在于 检验理论知识掌握情况，将理论与实践结合； 培养自己的动手能力、创新能力；系统实践 ,高这两种软件的操作和应用其解决实际问题的能力；进一步掌握进行模具设计的方法和过程，为将来走向工作岗位进行科技开发工作和撰写科研论文打下基础。主要内容包括 : 制品材料的选择及材料性能的分析、注射机的选用、模具结构选择、浇注系统的设计、成型零件的设计、合模导向机构的设计、冷却系统的设计、抽芯机构的设计、推出机构的设计以及部分零件的制造工艺分析和数控加 工等。通过此次设计 ,加深了模具的设计中从选材到设计到成型的了解 ,并系统掌握模具设计和制造的各个细节；锻炼了自己的独立思考能力和创造能力，为更好更快的适应工作做了必要的准备。 由于是初次对整个模具进行设计，故在设计过程中，本人遇到了不少的困难，但通过老师的指导、同学的帮助和查阅相关资料，尤其是指导老师的耐心修改，基本上都克服那些困难了。相信本设计能符合设计要求，顺利完成毕业设计任务。 由于水平有限，经验不足 ,不妥之处在所难免 ，恳请老师们不吝指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 第二章 隔板 设计要求及成型工艺分析 品基本要求 几何尺寸： 图 示 精度要求 :一般（ 3 级）。 外观要求 :外表乳白色且光泽性好，无成型缺陷。 其他要求：具有一定的机械强度，散热性良好。 图 件的三视图 件材料选择 材料 综合性能优异，具有较高的力学性能，流动性能好，易于成型；成型收缩率，理论计算收缩率为 溢料值为 右；比热容较低，在模具中凝固较快，模具周期短。制件尺寸稳定，表面光亮，综合以上选择 该塑件的材料 型方法及其工艺的选择 根据塑件所选用的材料为 据塑件的外形特征和使用要求，选择最佳的成型方法就是注射成型。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 型工艺分析 （ 1）外观要求 此塑件为薄壁骨架类塑件，外形为矩形，较规则。要求塑件表面平整光滑，无翘曲、褶皱、裂纹等缺陷，防止产生熔接焊。 （ 2）精度等级 此塑件对精度要求不高，采用一般精度 3 级。 （ 3）脱模斜度 该塑件平均壁厚约为 脱模斜度根据参考文献 1表 2 1 选择脱模斜度 35130。 流动性为中等，为使注射充型流畅取其脱模斜度为 1。 射成型工艺过程及工艺参数 混料 干燥 螺杆塑化 充模 保压 冷却 脱模 塑件后处理 （ 1） 料的干燥 料的吸湿性和对水分的敏感性较大，在加工前应进行充分的干燥和预热，不但能消除水汽造成的制作表面烟花状带、银丝、而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。 料需要控制水分在 下。注射前的干燥条件是：干冬季节在 7580以下 ，干燥 2h3h，夏季雨季在 8090以下，干燥4h8h，干燥达 8h16h 可避免因微量水汽的存在导致制品表面雾斑。 表 合性能 性能名称 数 值 性能名称 数 值 密度 /(g/ 收缩率 /% 比 体积 /g 吸水率 %（ 24h） 熔点 C 比热容 /J(C) 1 130160 1470 拉伸 弹性模量 / 拉伸 强度 / 抗弯 强度 /压 强度 /曲 弹性模量 /服强度 / 8 80 53 0 （ 2）注射成型时各段温度 料非牛顿性强，在融化过程中温度升高时，其黏度降低较大，但一旦达到成型温度（适宜加工的范围），如果继续盲目升温，就将导致耐热性不太高的 热性解反而熔融黏度增加，注射困难，塑件的机械性能也下降。 料筒前段温 /C： 200220 料筒中段温 /C： 180200 料筒后段温 /C： 160180 （ 3） 注射压力 融的黏度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高，在注射时要采用较高的注射压力。但并非所有的 件都要施用高压考虑到本塑件不大，结构不算复杂，厚度适中，可以用较低的注射压力。注射过程中，浇口封闭瞬间型腔内的压力大小决定了塑件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小，塑件收缩率大，制件表面容易雾化。压力过大，塑料与瓣合模的摩擦作用强烈，容易造成黏膜。对于螺杆式注射剂一买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 般取 150 165 （ 4）模具温度 聚苯乙烯加工困难，易取高料温模温，料温过高易分解，一般取 5080/C。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 第三章 选择注射机及相关参数的校核 述 在对排骨架进行材料选定、零件工艺性分析、成型工艺过程的分析和工艺参数大致选定的基础上，根据塑件批量大小和精度要求就可以确定型腔数量和排列方式，分型面的选择。根据模具所需注射量就可以确定注射机的型号及安装尺寸的确定。 腔数量及排列方式选择 此排骨架属于小型塑件，形状比较规则，精度要求一般，且为批量生产，但塑件需要抽芯。如采用一模一腔可简化模具的结构，提高制件的精度。但考虑到经济效益和生产效率，并结合模具的结构，防止模具结 构过于复杂，初定为一模两腔，如图 示： 图 腔数量的排列布置 射机的选择 （ 1）塑件质量、体积计算 通过 建模分析，如图所示 示，塑件体积塑V=件质量塑m= 度为 流道凝料的质量流是可以根据经验按照塑件体积的 倍来计算。由于本设计采用的流 道简单并且较短。因此，按塑件质量的 来计算。从以上分析中确定为一模两腔，所以注射量为： 总m=2 V=总m =V=总V/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 图 件质量属性 (2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 流道凝料在分型面上的投影面积流A，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析流，因此可用 行估算： A =A=52 A =A=2 具锁模力型P=35=中型腔压力型5 (3)选取注射机 根据公称注射量和锁模力选取注射机为 200/120 的卧式注射机，其注射主要参 数为： 表 射机主要技术参数 理论注射量 / 200 螺杆（柱塞）直径 / 40 注射压力 /65 注射速率 /(g/s) 120 塑化能力 /(g/s) 55 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 螺杆转速 /(r/0 220 锁模力 /200 拉杆内间距 / 355385 移模行程 / 350 最小模具厚度 / 230 喷嘴口直径 / 3 定位孔直径 / 125 喷嘴球半径 / 型腔数量的校核 （ 1）由注设计料筒化速率校核模具的型腔数 n n 塑流 = 952 故型腔数校核合格。 式中 K 注射机最大注射量的利用系数，无定形塑料一般取 M 注射机的额定塑化量，该注射机为 3500g/h； t 成型周期，由参考文献 2表 13 2 取 50s； 塑m 单个塑件的质量或体积，塑m= 浇m 浇注系统所需塑料质量或体积； （ 2） 按注射机的最大注射量校核型腔数量 n 塑浇m = 15模单边厚度选为 15于壁厚不能满足 求，所以所以凹模采用预应力的形式压入模板中，由模板和型腔共同来承受型腔压力。 (2)底部的厚度： S=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 24 - =135 = 3）动模垫板： T=11 按标准取 30 （ 3）按强度校核：2222 =2 铣削 粗铣配料至 352加工余量 1证基准面相互垂直（以相邻两侧面及底面作为基准面）在模仁中心线上钻 6切割穿丝孔，用 10 立铣 刀 铣 削 沉 孔 的 周 边 槽 ， 尺 寸 少线切割的工作量），铣刀铣削斜导柱沉孔的周边槽，此处为 18，倾斜度 15，最深为 刀铣削与瓣合模配合的部分 数控铣床 3 热处理 退火 （消除切削应力） 热处理炉 4 磨 削 磨上下平面至 面磨 床 5 线切割 用慢走丝线切割加工型芯孔，主流道衬套孔，斜导柱孔，切割 6 打火花 用电极对台阶清角 电脉冲机床 7 钻孔 按图中尺寸钻 2x5 水孔，深 350孔 及攻 2 丝孔，紧固螺钉孔 6床丝锥 8 钳工 周边各棱角倒棱去毛刺 钳工台 9 热处理 渗氮处理，硬度达到 5862氮炉 10 磨削 磨削上下两平面，上平面以磨平为准，翻面磨至尺寸 平面磨床 11 抛光 钳工对型芯孔对脱模方向进行抛光 钳工台 12 型芯与孔检测 在总装之前应对型芯和孔进行检验，用红丹油进行着色检验接触情况，应接触均匀，否则应进行研合整修 工作台 13 检验 最后检验各项尺寸精度和形状位置精度是否达到图纸要求 工作台 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 35 - 合模的制造 瓣合模的尺寸如图 示，制造工艺过程见表 图 瓣合模的零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 36 - 表 瓣合模制造加工过程 序号 工序名称 加工工艺过程及要求 设备 1 备 料 钢件 2482 铣削 粗铣配料至 246加工余量 1证基准面相互垂直（以相邻两侧面及底面作为基准面）在模仁中心线上钻 6切割穿丝孔，用铣刀铣削导滑槽，。铣刀铣削与定模板相配合的部分 数控铣床 3 热处理 退火 （消除切削应力） 热处理炉 4 磨 削 磨上下平面至 平面磨 床 5 线切割 用慢走丝线切割加工主流道孔，表面粗糙度到达 切割 6 钻孔 按图中尺寸钻 2x5 水孔，深 2244x5水孔，深 89孔及攻 2 丝孔 电脉冲机床 7 打火花 用特制的矩形紫铜电极半精加工瓣合模，用电极对台阶清角 钻床丝锥 8 钳工 周边各棱角倒棱去毛刺，并对瓣合模与动定模相配合部分进行抛光至 工台 9 热处理 渗氮处理，硬度达到 5862氮炉 10 磨削 磨削上下两平面，上平面以磨平为准，翻面磨至尺寸 平面磨床 11 抛光 钳工对瓣合模脱模方向进行抛光 钳工台 12 型芯与孔检测 在总装之前应对瓣合模与动定模检验，用红丹油进行着色检验接触情况，应接触均匀，否则应进行研合整修 工作台 13 检 验 最后检验各项尺寸精度和形状位置精度是否达到图纸要求 工作台 模型芯孔的数控程序设计 动模型芯孔形状比较规范，深度较深，半径较小，用数控铣加工不方便，而且型芯又是通孔的形式，所以用线切割来加工。选用慢走丝（ 行线切割加工。采用直径为 钼丝，设单边放电间隙为 =割圆孔： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 37 - （ 1） 设定坐标系 2） 补偿量 1 3） 计算坐标系中各点的坐标。钼丝中心轨迹与孔尺寸相差 f 距离。只需计算轨迹的个点坐标即可，由于图形关于 x、 y 轴对称，因而只需要计算部分点的坐标，其余各点的坐标则可利用对称性得到。 定模板中心 O 坐标（ 0， 0） 加工 04,的起点 1O 的坐标 1 f =据 y 轴对称得到： 456 加工 起点77 f 7根据关于 y 轴对称得到 12= 12 根据关于 x 轴对称得到 = 加工 8 8据关于 x 轴对称 9= 8=据关于 y 轴对称 10= 10= 1= 11= 4）确定切割循序（起点坐标原点） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 38 - 1 1O 21 22 2O 32 33 3O 73 777圆弧） 7 87 88 8O 98 99 9O 49 44 4O 545 5O656 6O12621212弧） 12101210O11101111 11O （ 5）计数方向与长度 1取 J=38600 1 ：取 J=39390 1O ： 取 J=4 R =3120 21取 J=19500 22： 取 J=780 2O ： 取 J=4 R =3120 32取 J=18610 33： 取 J=780 3O： 取 J=4 R =3120 73取 J=26210 77 取 J=1650 7圆弧）： 取 J=3300 7 取 J=3300 87取 J=290 88 取 J=72 8O： 取 J=288 98取 J=1212 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 39 - 99 取 J=72 9O： 取 J=1212 49取 J=48860 44 ： 取 J=39390 4O ： 取 J=3120 54取 J=19500 55 取 J=780 5O： 取 J=3120 65取 J=18610 66： 取 J=780 6O： 取 J=3120 126取 J=26210 1212取 J=1650 12弧）： 取 J=3300 12 取 J=3300 1012取 J=290 10O： 取 J=288 1110取 J=1212 1111： 取 J=72 11O ： 取 J=1212 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 40 - （ 6）编程程序单如表 示 表 线切割路线表 序号 N B X B Y B J G Z 备注 1 B B 038600 走丝 架 2 D 拆卸电极丝 3 重新穿丝 4 B 000780 B B 003120 5 D 拆卸电极丝 6 B B B 019500 1 空走丝架 7 重新穿丝 8 B 00780 B B 003120 走丝架 9 D 拆卸电极丝 10 B B B 018610 1 空走丝架 11 重新穿丝 12 B 00780 B B 003120 13 D 拆卸电极丝 14 B B B 026210 1 空走丝架 15 B B 000165 B 001650 2 空走丝架 16 重新穿丝 17 B B B 003300 18 B B B 003300 2 19 D 拆卸电极丝 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 41 - 20 B 190000 B 004050 B 000290 1 空走丝架 21 B B B 000072 2 22 B B B 003300 23 D 拆卸电极丝 24 B B B 001212 4 空走丝架 25 B B B 000072 4 空走丝架 26 重新穿丝 27 B B B 001212 28 D 拆卸电极丝 29 B B B 048860 3 空走丝架 30 B B B 039390 3 空走丝架 31 重新穿丝 32 B 780 B B 003120 33 D 拆卸电极丝 34 B B B 019500 3 空走丝架 35 重新穿丝 36 B 780 B B 000780 37 D 拆卸电极丝 38 B B B 018610 3 空走丝架 39 B B B 000780 3 空走丝架 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 42 - 40 重新穿丝 41 B 780 B B 003120 42 D 拆卸电极丝 43 B B B 026210 3 空走丝架 44 B B 165 B 001650 2 空走丝架 45 重新穿丝 46 B B B 003300 47 B B B 003300 2 空走丝架 48 D 拆卸电极丝 49 B B B 000290 4 空走丝架 50 B B B 000072 4 空走丝架 51 重新穿丝 52 B 780 B B 000288 53 D 拆卸电极丝 54 B B B 001212 4 空走丝架 55 B B B 000072 4 空走丝架 56 重新穿丝 57 B 780 B B 00121 58 D 加工结束 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 43 - 第十一章 模具材料的选择 零件名称 材料牌号 热处理 硬度 推板、推杆固定板、支撑板 45 淬火 28 32模板、定模板、定模座板、动模座板 45 调质 230 270块 推杆 火 54 58位杆 火 43 48杆固定板 45 主流道衬套 火 50 55位圈 45 斜导柱、瓣合模 火 54 58板导柱 火 50 55型芯 氮 58 62板 45 调质 28 32块衬板 45 调质 230 270文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 44 - 第十二章 模具工作过程 模具装配试模完毕之后 (见总装图 )，模具进入正式工作状态，其基本工作过程如下： （ 1）对塑料 行烘干，并装入料斗； （ 2）清理模具型芯，并喷上脱模剂，进行适当的预热； （ 3）合模锁紧模具； （ 4）对塑料进行塑化，注射装置准备注射； （ 5）注射，其过程包括充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模； （ 6）脱模过程：当注射机开模时，瓣合模与定模板分开，继续开模，到定模型芯完全从瓣合模中抽出，塑件将继续留在动模一侧，由于斜导柱的驱动作用，开模力带动瓣合模侧向移动，同时推板在注射机顶杆的作用下，带动推杆动作，塑件在推杆的作用下脱离动模板。瓣合 模在定位钢珠组件作用下保持在既定位置，以便合模时斜导柱能准确驱动瓣合模复位。最后将塑件取出： （ 7）塑件的后处理：对塑件用红外线灯、鼓风烘箱进行烘干。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 45 - 第十三章 结论 在此本设计收笔之际，我要感谢那些帮助我的老师及同学。同时，特别感谢导师李鹏南老师，在期间，从设计选题及设计，审核图纸等环节，自始至终都倾注了老师们的心血 ;老师深邃的学科洞察力、渊博的学识、平易近人的作风、严谨求实的态度、创造性的学术意识、崇高的道德修养、兢兢业业的敬业作风、一丝不苟的科学精神和对学生启发式和全面型的培养方式 ，都给我留下了终生难忘的印象，在潜移默化中培养了我不断奋发向上、刻苦钻研的精神和真诚待人接物的优良品质，并将最终使我受益终生。我将时刻铭记老师的谆谆教诲来鞭策激励自己，在今后的学习和工作中开拓创新、努力进取，以优异的成绩来回报老师的培养教导之恩。 再一次感谢学院的领导，老师以及与我一起讨论的各位同学对我的关心和帮助，我才能够完成我的毕业设计。非常感谢父母在生活上和精神上的关心和照顾， 他们的殷切希望是我不断奋斗的强大动力。 买文档就送您 纸